发动机气缸体生产加工工艺

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6105T,缸体加工工艺,目 录,一,、,缸体的结构与功能,二,、,缸体的材料及毛坯,三、,6105T,缸体加工工艺,四、,缸体加工的工艺分析,五、缸体重点工序工艺,六、辅助边缘工序,一、缸体的结构与功能,1,、缸体的功能,缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲柄连杆机构（包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件）和配气机构（包括缸盖、凸轮轴等）以及供油、润滑、冷却等机构连接成一个整体。,2,、缸体的结构,形状复杂、薄壁、显箱体。,3,、结构特点,A,、有足够的强度和刚度。,B,、底面具有良好的密封性。,C,、外型为六面体，多孔薄壁零件。,D,、冷却可靠。,E,、液体流动通畅。,一、缸体的结构与功能,二、缸体的材料及毛坯,1,、汽缸体的材料,6100,系列,6102,系列,491,系列,6105,系列,缸体,缸体,缸体,缸体,HT200,HT250,HT250,HT250,灰口铸铁的优点,具有足够的韧性，良好的耐磨性、耐热性、减震性和良好的铸造性能、以及 良好可切削性、且价格便宜。,2,、缸体毛坯的来源,砂型铸造,3,、缸体毛坯的技术要求,对非加工面不允许有裂纹、冷隔、疏松、气孔、砂眼、缺肉等铸造缺陷。,二,、缸体的材料及毛坯,4,、缸体毛坯质量对机加工的影响,a,、加工余量过大，浪费机加工时，增加机,床的负荷，影响机床和刀具的使用寿命，,投资大。,b,、铸造飞边过大和粘砂，直接影响刀具使,寿命,.,c,、由于冷热加工基准不统一，毛坯各部分,相互间的偏移会造成机械加工时余量不均,匀，甚至报废。,二,、缸体的材料及毛坯,三、,6105T,缸体加工工艺,1,、缸体工艺工艺安排遵循的原则,a,、首先从大表面切除多余的加工层，以,便保证精加工后变形量很小。,b,、容易发现内部缺陷的工序应按排在前。,c,、把各深孔加工尽量安排在较前面的工序,以免因较大的内引力，影响后序的精加,工。,2,、缸体工艺过程的拟定,a,、先基准后其它：先加工一面两销。,b,、先面后孔：先加工平面，在以平面定位,稳定可靠。可减少安装变形，先加工平,面，切去表面的硬质层，可避免因表面,凸瘤、毛刺及硬质点的作用而引起的钻,偏和打刀现象，提高孔的加工精度。,三、,6105T,缸体加工工艺,三,、,6105T,缸体加工工艺,C,、粗、精分开：有利于消除粗加工时产生的热,变形和内引力，提高精加工的精度。有利于,铁屑的排出，便于车间的生产管理，有利于,及时发现废品，避免工时和生产成本浪费。,d,、 工序集中：为了减少工序，减少机加工设备,降低成本。应最大限度的集中在一起加工，,提高生产效益和加工精度。相关孔集中在一,台机床上加工还可以减少重复定位产生的定,位误差，尤其是提高位置精度。,四、缸体加工的工艺分析,1,、定位基准的选择,a,、粗基准选择满足的要求,*,各加工主要面余量均匀。,*,装入,缸体的运动件与缸体内壁有足够的运动间隙。,b,、精基准的选择要求,*,底面轮廓尺寸大、稳固方便。,*,中心定位均匀分配加工余量。,*,主、凸孔便于在夹具上设计镗杆导套。,2,、缺点；,*,基准不重合产生定位误差。,*,主、凸等孔加工不便于观察切削情况。,四、缸体加工的工艺分析,3,、缸体加工两销孔工艺分析（,40,工序）,五、 缸 体 工 艺 讲 评,一、缸体加工顺序,1,、以缸体内腔两壁上定位凸台和前后端面出砂孔为 定位基准、,加工缸体上凸台、工艺导向面、机冷器面等部位。,2,、用过渡基准定位加工缸体龙门面、对口面、底面、顶平面等部,位。,3,、大致工艺流程：加工过渡基准 粗加工顶平面、 底面、对,口面、龙门面 精加工底面 加工两销孔 粗精加工前,后端面 第一次镗缸孔 铣瓦座两侧面、瓦片槽 各深孔,加工 第二次镗缸孔 六个面的孔系加工 缸套底孔精,加工分组压套 主、凸孔粗、精加工 挺杆孔粗精加工,缸孔 粗镗、珩磨加工 精铣顶平面 装配 发送,成品,铣 削 工 艺,一、铣削用量及铣削参数,铣削要素指铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度。,1.,铣削速度,计算公式为：,Vc,=3.14dn/1000,单位： 米,/,分钟,m/min,d-,铣刀直径 单位：毫米,mm,n-,主轴转速 单位：转,/,分钟,r/min,在转速,n,一定时，切削刃上各点的切削速度不同，考虑到切削用量将影响刀具的磨损和已加工表面质量等，确定切削用量时应取最大的切削速度。,铣 削 工 艺,2,、进给量,:,每齿进给量,a,f,：铣刀每转过一个刀齿时，工件与铣刀的,相对位移，单位：毫米,/,齿,mm/z,每转进给量,f,：铣刀每转一转时，工件与铣刀的相对位,移，单位：毫米,/,转,mm/r,，,f=,a,f,z z,铣刀齿数,进给速度,v,f,是每分钟内工件相对于铣刀移动的距离,V,f,=,fn,=,afzn,单位：毫米,/,分钟,mm/min,z,铣刀齿数,n,铣刀转速（,r/min),铣 削 工 艺,3,、铣削深度,铣削深度,ap,：对于端铣刀是指平行铣刀轴径,测量的被切削尺寸，对于圆柱（盘）形铣刀,铣削深度是被加工表面的宽度。,4,、铣削深度,铣削宽度,aw:,对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线,测量的被切削层尺寸，对于圆柱形铣刀是指,被切削的深度。,缸体重点铣削工序讲评,三、缸体表面加工流程,粗铣缸体机冷气面、导向面、窗口面,粗铣顶面、底面、对口面、龙门面,精铣顶平面,粗精铣前后端面,精铣瓦盖两侧面,精铣机冷气面、窗口面,精铣缸体顶平面,缸体重点铣削工序讲评,一、粗精铣缸体前后端面,缸体重点铣削工序讲评,二、精铣缸体顶平面,铣 削 工 艺,二、铣削用量选择及解决措施,序号,问题点,产生原因,解决措施,1,刀刃粘切屑,变化振动负荷造成增加铣削力,1,、将刀尖圆弧或倒角用油石研光,2,、增加刀片强度,3,、减少每齿进给量,4,、降低切削速度,2,刀齿热裂,高温时迅速变化温度,1,、增加刀片温度,2,、减少每齿进给量,3,、降低切削速度,3,加工表面粗糙度差,铣削量过大、铣削中产生振动、铣刀跳动大、铣刀磨锋质量差,1,、检查主轴孔与刀杆的研合面及,刀杆与铣刀的研合，消除其间隙,2,、检查铣刀刀齿跳动，调整或更,换刀片,铣 削 工 艺,序号,问题点,产生原因,解决措施,4,平面度超差,铣削中工件变形,铣刀轴心线与工件不垂直,工件夹紧变形、,1,、减小夹紧力、检查夹紧是否在工件刚,度最好的位置,2,、在工件的适当位置增放辅助支承,3,、检查定位面是否有毛刺杂物、是否全,部接触,4,、 减少切削深度、降低切削速度、加,大进给量即采用小余量低速度，尽,可能降低铣削时工件的温度变化,5,尺寸超差,刀具本身摆动,1,、及时更换已磨损刀具,2,、检查铣刀安装后的摆动是否超过精度,要求的范围,3,、检查铣刀杆是否弯曲，检查铣刀与刀,杆套筒接触之间的端面是否平整或与,轴线是否垂直或有杂物、毛刺,镗 削 工 艺,一、镗削加工方法及加工精度,1,、镗削工艺,镗削加工是用各种镗床，主要进行镗孔的一种工艺手 段。其工,作过程是，工件在加工台或附件装置上固定不动，刀具随着镗床主,轴作旋转运动，靠移动主轴或工作台作进给 运动，从而实行镗削。,使用刀具：微调镗刀、定位镗刀。,使用夹具：专用夹具、镗模夹具。,2,、镗削加工达到的精度等级,孔径：（,H7-H6,） 孔距：,0.015mm,左右,同轴度可达：,0.01mm-0.02mm,粗糙度：,Ra1.6-0.8mm,铣 削 工 艺,二、卧式镗床的切削用量和加工精度,加工方式,刀具材料,铸铁,加工精度,表面粗糙度,V,m/nim,F min/n,孔距,孔径,粗镗,高速钢,20-35,0.30.1,H12-10,0.51.0,Ra2.5-12.5,硬质合金,40-80,0.30.1,半精镗,高速钢,25-40,0.20.8,H9-8,0.10.3,Ra12.56.3,硬质合金,60-100,0.20.8,精镗,高速钢,8-15,1.04.0,H8-6,0.020.05,Ra3.21.8,硬质合金,20-40,1.04.0,缸体重点镗削工序讲评,三、精镗主、凸孔、前销、后环及止推面,缸体重点镗削工序讲评,缸体重点镗削工序讲评,四、精铰缸体主轴孔,缸体重点镗削工序讲评,一、主、凸轴孔加工的工艺特点,1,、为了保证加工精度，除刀具在工件两端处采用支,承外主轴承座之间还需采用数量不同的中间支承,以改变刀杆的刚性，,2,、由于主轴孔与凸轮轴孔有严格的中心距要求必须,采用镗模板保证位置精度，,3,、采用刚性较好的多个导向的柱式镗杆，,4,、镗杆有准确的角度定位，它是由电机控制的保证,镗刀头准确定位在最高位置，加工时，将缸体抬,高一个位置镗杆穿入待加工孔中，并进人导向,套。然后工件落入加工位置完成定位和加紧后，,开始加工，加工结束后，镗杆自动定位和退出完,成工作循环。,缸体重点镗削工序讲评,5,、,主轴承孔的孔径精度和表面粗糙度，由珩磨工艺保证,该铰刀主要由前导向、硬质合金刀、电镀金刚石铰,刀、后导向与浮动连接等部分组成。铰孔时硬质合金,铰刀先将樘孔时孔径不一致的,7,个曲轴孔孔径修正到,基本一致，使电镀金刚石铰刀铰孔余量均匀，大约控,制在,0.02mm,的范围内，使铰削平稳、从而保证了曲,轴孔孔径和 表面粗糙度。,二、主轴承孔珩磨工艺应注意的事项,1,、主轴孔镗削时，要严格控制孔的位置精度。,2,、铰前应除净主孔内切削，以防堵塞电镀金刚石表面,3,、进刀结束时，主轴应快速退回。,缸体重点镗削工序讲评,缸孔加工的工艺,一、缸孔作用：,是气体压缩燃烧和膨胀的空间，并对活,塞起导向作用，缸孔表面是发动机磨损,最严重的表面之一，它决定了发动机的,大修期和寿命。,二、缸孔的技术要求：,1,、配缸间隙公差,0.03,2,、缸孔直径公差,0.045,3,、缸孔圆柱度公差,0.01,4,、干缸套压入过盈量,0.0450.075,5,、缸孔对主轴承孔的垂直度,0.05,缸体重点镗削工序讲评,三、镶缸套与不镶缸套的优缺点：,镶缸套的缺点：,1,、加工工序多,镗缸孔下止口,缸孔分组,压缸套,半精镗、精镗缸套孔,2,、 精度要求高,3,、容易出现质量问题,分组不准确,缸套压不到缸底,珩磨拔出缸套,缸套下沉、烧缸垫,缸体重点镗削工序讲评,四、缸孔加工工艺,1,、加工工艺流程：,毛坯孔（,100,）,粗镗（,103.5,-0.5,）,半精镗,（,105,0.2,）,镗下止口,（,107.2,+0.5,）,精镗,（,108,+0.045,）,缸孔分组压缸套,第一次加工,缸,套,孔,缸孔倒角,二次,精镗缸套珩磨缸孔,2,、影响缸孔精度的加工因素：,工艺顺序的影响,各平面加工均移在一起，力图将大部分铸造表面切除，使缸体铸造应力得到释放，以免影响缸孔的加工精度。,各平面孔加工提到缸孔加工前，以免在缸孔周围孔的加工造成缸孔的变形。,受缸心距影响，缸孔精度要求高。,曲轴孔的刚性较缸孔好，因此先加工曲轴孔，再加工缸孔。,缸体重点镗削工序讲评,定位精度的影响,定位基准不准带来的工艺问题，主要表现在缸孔底孔壁厚不均匀，镗削余量分配不均匀，最终导致同时在珩磨条的压力下也出现不均匀的受力分布面，难以达到圆柱度要求。,珩磨是一种低速磨削法，常用于内孔表面的光整加工，由珩磨机主轴带动珩磨头作旋转和往复运动，并通过其中的胀缩机构使油石伸出向孔壁施加压力以做进给运动实行珩磨加工。,缸体重点镗削工序讲评,三、缸孔加工的工艺特点,(280,工序,),珩磨工艺介绍,珩磨工艺：,1,、定义：珩磨是一种低速磨削法，常用于内孔表面的光整、精加工。,2,、珩磨的三种运动：主轴的旋转运动；主轴的往复运动；珩磨头的径向进给运动。,3,、珩磨网纹的形成：珩磨头在每一往复行程内的转速是一非整数，因而它在每一行程的起始位置都与上次错开一个角度，这就使油石的每颗磨粒在加工表面上的切削轨迹不致重复。,珩磨工艺介绍,珩磨工艺：,4,、珩磨的特点：,1,）、表面质量好，表面粗糙度可达,Ra0.8-0.2,；,2,）、交叉网纹有利于贮油润滑，实行平顶珩磨，去除网纹的顶尖，可获得较好的相对运动磨擦副，获得较理想的表面质量。,3,）、加工精度高，圆度、圆柱度可达,0.5um,；轴线直线度可达,1UM,。,六、,6105T,辅助边缘工序讲评,一、目的,1,、对工作性质较分散岗位，制定工艺及作业标准，,规范员工行为。,2,、提高缸体加工外观质量，制约和限制缸体表面划,伤、磕碰伤、摔伤出现。,3,、保证缸体内腔、油道、缸孔杂质、颗粒度达标。,4,、缸体工艺要求如下：,油道,内腔,缸孔,杂质,颗粒度,杂质,颗粒度,杂质,颗粒度,工艺要求,30mg,1.mm,500mg,3.mm,4.5mg,0.5mm,6105T,辅助边缘工序讲评,二、,辅助边缘工序保证方法,1,、缸体螺孔清洁度保证方法,定点人工吹风,2,、缸体油道清洁度,高压清洗、煤油洗刷清洗,3,、缸体水套清洁度,定点人工吹风,制定标准,4,、缸体缸孔清洁度,高压清洗,5,、先进的作业方法、缸体反转震荡机,三、制定辅助边缘工序工艺卡,谢谢！,东风汽车有限公司商用车发动机厂,07.3,